基于物联网技术的智能给排水施工工艺优化研究

基于物联网技术的智能给排水施工工艺优化研究

夏哲灏  

上海城投水务（集团）有限公司制水分公司杨树浦水厂 200082

摘要：本研究从物联网技术的角度出发，针对传统给排水施工工艺存在的低效率、高耗能等问题，进行了深入研究并提出了新的方案。首先，通过收集各方面数据，利用物联网技术进行数据挖掘和处理，SMART模型用于衡量和优化施工过程。其次, 利用仿真软件模拟给排水系统，研究其在不同工况下的表现，并通过迭代学习和反馈优化施工方案。

关键词：物联网技术；施工效率；给排水工程优化

引言

在当前科技高速发展的时代，物联网技术作为最具革命性的一种技术，正在逐步改变着我们的生活方式，同时也在各个行业中发挥着日益重要的作用。传统给排水施工过程中，由于工艺过程复杂和设备制约，存在一些如低效率、高耗能等难以避免的问题。在这种背景下，如何借助先进的物联网技术，对给排水施工工艺进行优化，从而提高施工效率，降低耗能，并且减少人员配置，降低工程成本，意义重大。

1、物联网技术与施工工艺优化

在信息化和数字化的大潮中，物联网技术作为一种新型的信息技术，以其全面感知、可靠传输和智能处理的能力，正在各个领域得到广泛应用[1]。在施工工艺领域，物联网技术的应用则有着广阔的前景。

物联网技术的核心内容是将物体通过网络技术连接起来，实现信息的传输、交换和通信，实现对物体的智能感知，从而提高工程施工的效益。这一技术结合了传感技术、无线通信技术和计算机网络技术，以信息化为基础，借助无线通信手段实现物物之间的连接，全面、智能的感知环境和节点状态，为我国施工工艺的优化提供了新的可能。

特别是在给排水施工工艺中，物联网技术的应用有着显著的优势。传统的给排水施工工艺主要存在效率低下、能耗高、人工依赖性强等问题。尤其在施工环节，由于信息化程度低，管理混乱，导致施工效率低下，成本高，安全风险大。物联网技术应用于此，可以全面感知施工现场的状态，实时传输信息，为施工决策提供依据，从而提高施工效率，降低成本。

第二个问题是能耗高。在施工过程中，由于设备的无效运行、过度消耗等问题，导致能耗高[2]。而物联网技术可以通过感知设备的工作状态，实时监控能耗，通过数据分析，优化设备运行模式，达到节能效果。

第三个问题是人力资源的过度依赖。传统的施工工艺依赖大量的人力配置，这不仅增加了工程成本，也增大了安全风险。物联网技术可以实现施工过程的自动化，显著降低人力资源的消耗，并通过提高施工安全性，进一步降低工程成本。

从上述分析可以看出，物联网技术对于施工工艺的优化有着巨大的潜力。这一技术的应用也面临许多挑战。物联网技术的施工应用需要大量的数据支持，这需要施工单位具备强大的数据采集和处理能力。物联网技术的施工应用也需要相关法律法规的配合，以保护用户的隐私和安全[3]。物联网设备的通信问题、能源问题等也是需要解决的关键问题。物联网技术的施工应用既有巨大的发展前景，也面临着重重的挑战。

2、基于物联网技术的给排水施工工艺优化研究

2.1 数据采集与处理

物联网技术为数据采集与处理在施工工艺优化上开辟了新的道路。通过传感器、芯片和远程控制设备等技术手段，物联网可以实时收集施工工地给排水的数据，包括流速、流量、水质、压力等参数，并通过云计算进行存储、分析、处理。这些数据可以直观地反映工地给排水工艺的实时状况，为优化方案提供依据[4]。

SMART模型用于衡量施工过程的性能[5]。通过设定特定指标，将实际数据与理想模型对比，以实现实时监控和管理并发现问题，实现对施工过程的优化。该模型以实时数据作为支撑，既具有高效率，又具有准确精度，是基于物联网技术实现施工工艺优化的重要手段。

2.2 模拟仿真与优化反馈

利用仿真软件是评估和优化工艺方案的有效工具。通过对施工工地给排水系统的模拟仿真，可以在不同工况下进行研究，如流速变化，压力变化等，在理想的条件下，可以预见和解决实际施工中可能出现的问题。

享有物联网技术优势的模拟仿真软件可以实现数据的实时反馈，算法计算，迭代学习等功能。在预设的临界值下，当实际数据超出范围时，程序可以自动生成报警，并适时调整优化方案，避免了人工运算和判断的误差，提高了施工效率。

在仿真学习阶段，每一次模拟实验都会生成新的数据，通过不断地迭代学习，物联网技术可以根据这些数据优化施工方案。这样的优化反馈系统可以确保给排水施工工艺的精确性和优化水平，为工程师提供可依赖的数据依据。

物联网技术在给排水施工工艺的优化研究中，提供了新的思路和手段。数据采集与处理，模拟仿真与优化反馈的深度应用，可以实现施工工艺的全程无人化，实时化，精准化，大大提高了施工的效率和精度。但是，需要注意的是，物联网技术在给排水施工工艺的优化中，又会产生新的问题和挑战，如网络安全，信息安全，数据保护等，这些都需要专业人员进行研究设计，才能实现最佳效果。

3、物联网技术在施工工艺优化中的应用效果与前景

3.1 应用效果分析

在国内外众多实际工程项目中，物联网技术已广泛被应用于给排水施工中，其优化效果显著，表现为提高施工效率、降低能耗、减少人员配置以及降低工程成本等。

物联网技术能够显著提高施工效率。通过物联网设备实时采集施工现场的各类数据，如施工工艺状态、设备运行情况以及环境因素等，将这些数据引入SMART模型，实现对施工工艺的精确衡量，提供决策依据，从而优化施工工艺，确保施工过程流畅，有效避免了因设备故障、环境变化等不可预见因素造成的施工延误，从而显著提高了施工效率。

物联网在降低工程耗能方面也有明显效果。物联网设备能够监控设备的运行效率，通过对数据的分析和处理，提出改进措施，提升设备运行效率，尽可能降低能源消耗，从而实现节能，达到绿色施工的目标。

在人员配置上，物联网技术通过智能化管理和控制，减少了人工监控的需求，从而节省了人力资源，降低了人力成本。

物联网技术在给排水施工工艺优化方面也可以有效降低工程成本。物联网设备能够实时监测施工进度和设备状态，提早发现和解决问题，避免了因故障带来的额外成本，而智能化的施工管理减少了管理误差，降低了工程风险，从而有效降低了整个项目的工程成本。

虽然物联网技术在给排水施工工艺优化方面取得了显著成效，但是，其在实际应用中还存在一定的限制和挑战，如设备成本较高、技术门槛高、数据安全问题等，这些问题是当前需要关注和解决的。

物联网技术的应用前景无疑是广阔的。随着物联网技术的进一步发展和成熟，其在给排水施工工艺优化方面的潜力会逐渐显现。未来，物联网技术在施工工艺优化中，不仅能进一步提高施工效率，降低能耗，还能进一步实现施工过程的智能化，大幅度降低施工难度，提高施工安全性，大幅度降低施工成本，实现施工的高效、节能和绿色化。未来的物联网技术还可能将产生新的应用模式和服务模式，提供更加丰富和多元的服务，满足更加广泛和深远的需求。

结束语

本研究探讨了给排水施工中存在的问题，并提出了一个利用物联网技术进行改进和优化的新方案。实际运用表明，这个方案帮助提高了施工效率，降低了能耗和工程成本，节省了人力，同时也提升了工程的整体效益。这显示出利用物联网技术进行施工有着很大的应用前景。本研究也说明了物联网在提高施工效率和节约资源上的重要性。但物联网在给排水施工中的应用还有一些挑战，如技术和管理问题。因此，我们还需要进一步研究如何更好地应用物联网技术，以在建筑施工领域发挥更大的作用。

参考文献

[1]陈树,王梅,李帅,杜耀婷.基于物联网技术的智能施工临时用电系统设计[J].电子乐园,2021,(02).

[2]赵敏,江朋友,谢文娣.基于物联网技术的智能床研究[J].电子制作,2019,27(09).

[3]周毅.基于大数据下物联网技术的智能灌溉研究--评《灌溉排水工程技术》[J].灌溉排水学报,2020,39(05).

[4]王华明.浅谈智能物联网技术[J].中国安防,2020,(08).

[5]吴豪李鹏.基于物联网技术的工程施工安全管理研究[J].科技创新导报,2020,17(11).